增益调度和过程线性

我们真的能有一个线性非线性过程吗?当然!

2011年1月31日

亲爱的控制工程:我读了一篇关于增益调度的文章,并试图将其与过程线性或缺乏线性联系起来。它们是如何相互作用的?

Vance VanDoren在他的文章中使用的例子是一个球形罐,如果你将罐的顶部或底部与中间进行比较,那么改变一英寸液位所需的液体量就会发生很大的变化。操纵关卡受制于这类坦克固有的非线性。这就是为什么你需要增益调度之类的东西。

几个月前,我们讨论了过程线性的概念及其含义。流程中有一些元素比其他元素更趋于线性。其中一些元素是不可避免的,是化学物质相互作用的本质,或者是由设备的特性决定的,比如球形罐。其中一些非线性元素具有可线性的非线性。这在术语上并不矛盾。在球形罐的情况下,你可以准确地预测填充率在每一端的表现,你的增益调度方案可以考虑到这一点。如果你能恰当地描述它,它就不再是非线性了。

其他的非线性是由于设计不好,比如一个小尺寸的泵或阀门总是在其可调节范围的一端或另一个饱和元件工作。他们更难控制,因为他们在各个方面都更加不稳定。它们还可能破坏这一进程的其他部分。如果你愿意,这些问题通常是可以解决的,但在大多数情况下,这是一个硬件问题。

彼得•Welanderpwelander@cfemedia.com